主要污染物源

 

病原體污染物

日子污水、畜禽飼養(yǎng)場(chǎng)污水以及制革、洗毛、屠宰業(yè)和醫(yī)院等排出的廢水，常含有各種病原體，如病毒、病菌、寄生蟲。水體遭到病原體的污染會(huì)傳播疾病，如血吸蟲病、霍亂、傷寒、痢疾、病毒性肝炎等。歷史上盛行的瘟疫，有的便是水媒型流行癥。如1848年和1854年英***兩次霍亂盛行，逝世萬余人;1892年德***漢堡霍亂盛行，逝世750余人，均是水污染引起的。受病原體污染后的水體，微生物激增，其間許多是致病菌、病蟲卵和病毒，它們往往與其他細(xì)菌和***腸桿菌共存，所以一般規(guī)則用細(xì)菌總數(shù)和***腸桿菌指數(shù)及菌值數(shù)為病原體污染的直接目標(biāo)。病原體污染的***點(diǎn)是:⑴數(shù)量***;⑵散布廣;⑶存活時(shí)間較長(zhǎng);⑷繁衍速度快;⑸易發(fā)生抗藥性，很難***滅;⑹傳統(tǒng)的二級(jí)生化污水處理及加氯消毒后，某些病原微生物、病毒仍能許多存活。常見的混凝、沉淀、過濾、消毒處理可以去除水中99%以上病毒，如出水濁度***于0.5度時(shí)，仍會(huì)隨同病毒的穿透。病原體污染物可經(jīng)過多種途徑進(jìn)入水體，一旦條件合適，就會(huì)引起人體疾病。

 

耗氧污染物

在日子污水、食物加工和造紙等工業(yè)廢水中，含有碳水化合物、蛋白質(zhì)、油脂、木質(zhì)素等有機(jī)物質(zhì)。這些物質(zhì)以懸浮或溶解狀況存在于污水中，這種污染物可構(gòu)成水中溶解氧削減，影響魚類和其他水生生物的成長(zhǎng)。水中溶解氧耗盡后，有機(jī)物進(jìn)行厭氧分化，發(fā)生硫化氫、氨和硫醇等難聞氣味，使水質(zhì)進(jìn)一步惡化。水體中有機(jī)物成分非常復(fù)雜，耗氧有機(jī)物濃度常用單位體積水中耗氧物質(zhì)生化分化進(jìn)程中所耗費(fèi)的氧量表明，單位mg/L。

一般用化學(xué)需氧量，即COD(Chemical Oxygen Demand)表明，是以化學(xué)方法測(cè)量水樣中需要被氧化的還原性物質(zhì)的量。

其間一部分可經(jīng)過微生物的生物化學(xué)效果而分化稱為生化需氧量(BOD)表明。一般用20℃時(shí)，五天生化需氧量(BOD5)表明。

 

植物營(yíng)養(yǎng)物

植物營(yíng)養(yǎng)物***要指氮、磷等能影響藻類及水草成長(zhǎng)、攪擾水質(zhì)凈化，使BOD5升高的物質(zhì)。水體中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)過量所構(gòu)成的"富營(yíng)養(yǎng)化"對(duì)于湖泊及活動(dòng)緩慢的水體所構(gòu)成的損害已成為水源保護(hù)的嚴(yán)峻問題。

富營(yíng)養(yǎng)化(eutrophication)是指在人類活動(dòng)的影響下，生物所需的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)許多進(jìn)入湖泊、河口、海灣等緩流水體，引起藻類及其他浮游生物迅速繁衍，水體溶解氧量下降，水質(zhì)惡化，魚類及其他生物許多逝世的現(xiàn)象。在天然條件下，湖泊也會(huì)從貧營(yíng)養(yǎng)狀況過渡到富營(yíng)養(yǎng)狀況，沉積物不斷增多，先變?yōu)檎拥?，后變?yōu)殛懙?。這種天然進(jìn)程非常緩慢，常需幾千年乃至上萬年。而人為排放含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的工業(yè)廢水和日子污水所引起的水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象，可以在短期內(nèi)出現(xiàn)。

植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的來歷廣、數(shù)量***，有日子污水(有機(jī)質(zhì)、洗刷劑)、農(nóng)業(yè)(化肥、農(nóng)家肥)、工業(yè)廢水、垃圾等。每人每天帶進(jìn)污水中的氮約50g。日子污水中的磷***要來歷于洗刷廢水，而施入農(nóng)田的化肥有50%~80%流入江河、湖海和地下水體中。天然水體中磷和氮(***別是磷)的含量在必定程度上是浮游生物成長(zhǎng)的操控要素。當(dāng)許多氮、磷植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)排入水體后，促使某些生物(如藻類)急劇繁衍成長(zhǎng)，成長(zhǎng)周期變短。藻類及其他浮游生物逝世后被需氧生物分化，不斷耗費(fèi)水中的溶解氧，或被厭氧微生物所分化，不斷發(fā)生硫化氫等氣體，使水質(zhì)惡化，構(gòu)成魚類和其他水生生物的許多逝世。藻類及其它浮游生物殘?bào)w在腐爛進(jìn)程中，又把生物所需的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)釋放到水中，供新的一代藻類等生物利用。因此，水體富營(yíng)養(yǎng)化后，即便切斷外界營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的來歷，也很難自凈和恢復(fù)到正常水平。水體富養(yǎng)化嚴(yán)峻時(shí)，湖泊可被某些繁生植物及其殘骸淤塞，成為沼地乃至干地。部分海區(qū)可變成"死海"，或出現(xiàn)"赤潮"現(xiàn)象。

常用氮、磷含量，生產(chǎn)率(O2)及葉綠素-α作為水體富營(yíng)養(yǎng)化程度的目標(biāo)。表3-7是用總磷、無機(jī)氮?jiǎng)澐炙w富養(yǎng)化程度的目標(biāo)。防治富營(yíng)養(yǎng)化，必須操控進(jìn)入水體的氮、磷含量。

 

有毒污染物

有毒污染物指的是進(jìn)入生物體后累積到必定數(shù)量能使體液和組織發(fā)生生化和生理功能的改變，引起暫時(shí)或耐久的病理狀況，乃至危及生命的物質(zhì)。如重金屬和難分化的有機(jī)污染物等。污染物的毒性與攝入機(jī)體內(nèi)的數(shù)量有密切關(guān)系。同一污染物的毒性也與它的存在形態(tài)有密切關(guān)系。價(jià)態(tài)或形態(tài)不同，其毒性可以有很***的差異。如Cr(Ⅵ)的毒性比Cr(Ⅲ)***;As(Ⅲ)的毒性比As(Ⅴ)***;甲基汞的毒性比無機(jī)汞***得多。別的污染物的毒性還與若干歸納效應(yīng)有密切關(guān)系。從傳統(tǒng)毒理學(xué)來看，有毒污染物對(duì)生物的歸納效應(yīng)有三種:⑴相加效果，即兩種以上毒物共存時(shí)，其總效果***致是各成分效果之和。⑵協(xié)同效果，即兩種以上毒物共存時(shí)，一種成分能促進(jìn)另一種成分毒性急劇添加。如銅、鋅共存時(shí)，其毒性為它們***自存在時(shí)的8倍。⑶拮抗效果，兩種以上的毒物共存時(shí)，其毒性可以抵消一部分或***部分。如鋅可以抑制鎘的毒性;又如在必定條件下硒對(duì)汞能發(fā)生拮抗效果。總歸，除考慮有毒污染物的含量外，還須考慮它的存在形態(tài)和歸納效應(yīng)，這樣才干全面深化地了解污染物對(duì)水質(zhì)及人體健康的影響。

有毒污染物***要有以下幾類:⑴重金屬。如汞、鎘、鉻、鉛、釩、鈷、鋇等，其間汞、鎘、鉛損害較***;砷、硒和鈹?shù)亩拘砸草^***。重金屬在天然界中一般不易消失，它們能經(jīng)過食物鏈而被富集;這類物質(zhì)除直接效果于人體引起疾病外，某些金屬還或許促進(jìn)慢性病的發(fā)展。⑵無機(jī)陰離子，***要是NO2-、F-、CN-離子。NO2-是致癌物質(zhì)。劇毒物質(zhì)氰化物***要來自工業(yè)廢水排放。⑶有機(jī)農(nóng)藥、多氯聯(lián)苯。***際上有機(jī)農(nóng)藥***約6000種，常用的***約有200多種。農(nóng)藥噴在農(nóng)田中，經(jīng)淋溶等效果進(jìn)入水體，發(fā)生污染效果。有機(jī)農(nóng)藥可分為有機(jī)磷農(nóng)藥和有機(jī)氯農(nóng)藥。有機(jī)磷農(nóng)藥的毒性雖***，但一般簡(jiǎn)略降解，堆集性不強(qiáng)，因此對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響不顯著;而******多數(shù)的有機(jī)氯農(nóng)藥，毒性***，簡(jiǎn)直不降解，堆集性甚高，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)有顯著影響。多氯聯(lián)苯(PCB)是聯(lián)苯分子中一部分氫或悉數(shù)氫被氯替代后所構(gòu)成的各種異構(gòu)體混合物的總稱。

多氯聯(lián)苯劇毒，脂溶性***，易被生物吸收，化學(xué)性質(zhì)十分安穩(wěn)，難以和酸、堿、氧化劑等效果，有高度耐熱性，在1000~1400℃高溫下才干徹底分化，因此在水體和生物中很難降解。⑷致癌物質(zhì)。致癌物質(zhì)***體分三類:稠環(huán)芳香烴(PAHs)，如3，4-苯并芘等;雜環(huán)化合物，如黃曲霉素等;芳香胺類，如甲、乙苯胺，聯(lián)苯胺等。⑸一般有機(jī)物質(zhì)。如酚類化合物就有2000多種，***簡(jiǎn)略的是苯酚，均為高毒性物質(zhì);腈類化合物也有毒性，其間丙烯腈的環(huán)境影響***為注視。

 

石油類污染物

石油污染是水體污染的重要類型之一，***別在河口、近海水域更為突出。排入海洋的石油估量每年高數(shù)百萬噸至上千萬噸，約占***際石油總產(chǎn)量的千分之五。石油污染物***要來自工業(yè)排放，清洗石油運(yùn)送船舶的船艙、機(jī)件及發(fā)生意外事故、海上采油等均可構(gòu)成石油污染。而油船事故屬于爆炸性的集中污染源，損害是毀滅性的。

石油是烷烴、烯烴和芳香烴的混合物，進(jìn)入水體后的損害是多方面的。如在水上構(gòu)成油膜，能阻止水體復(fù)氧效果，油類粘附在魚鰓上，可使魚窒息;粘附在藻類、浮游生物上，可使它們逝世。油類會(huì)抑制水鳥產(chǎn)卵和孵化，嚴(yán)峻時(shí)使鳥類許多逝世。石油污染還能使水產(chǎn)品質(zhì)量下降。

 

放射性污染物

放射性污染是放射性物質(zhì)進(jìn)入水體后構(gòu)成的。放射性污染物***要來歷于核動(dòng)力工廠排出的冷卻水，向海洋投棄的放射性廢物，核爆炸降落到水體的散落物，核動(dòng)力船舶事故泄漏的核燃料;挖掘、提煉和運(yùn)用放射性物質(zhì)時(shí)，如果處理不當(dāng)，也會(huì)構(gòu)成放射性污染。水體中的放射性污染物可以附著在生物體外表，也可以進(jìn)入生物體蓄積起來，還可經(jīng)過食物鏈對(duì)人發(fā)生內(nèi)照射。

水中***要的天然放射性元素有40K、238U、286Ra、210Po、14C、氚等。在***際任何海區(qū)簡(jiǎn)直都能測(cè)出90Sr、137Cs。

 

無機(jī)污染物

各種酸、堿、鹽等無機(jī)物進(jìn)入水體(酸、堿中和生成鹽，它們與水體中某些礦藏相互效果發(fā)生某些鹽類)，使淡水資源的礦化度進(jìn)步，影響各種用水水質(zhì)。鹽污染***要來自日子污水和工礦廢水以及某些工業(yè)廢渣。別的，因?yàn)樗嵊暌?guī)劃日益擴(kuò)***，構(gòu)成土壤酸化、地下水礦化度增高。

水體中無機(jī)鹽添加能進(jìn)步水的滲透壓，對(duì)淡水生物、植物成長(zhǎng)發(fā)生不***影響。在鹽堿化地區(qū)，地面水、地下水中的鹽將對(duì)土壤質(zhì)量發(fā)生更***影響。

 

熱污染

熱污染是一種能量污染，它是工礦企業(yè)向水體排放高溫廢水構(gòu)成的。一些熱電廠及各種工業(yè)進(jìn)程中的冷卻水，若不采取辦法，直接排放到水體中，均可使水溫升高，水中化學(xué)反響、生化反響的速度隨之加快，使某些有毒物質(zhì)(如氰化物、重金屬離子等)的毒性進(jìn)步，溶解氧削減，影響魚類的生計(jì)和繁衍，加快某些細(xì)菌的繁衍，助長(zhǎng)水草叢生，厭氣發(fā)酵，惡臭。

魚類成長(zhǎng)都有一個(gè)***的水溫區(qū)間。水溫過高或過低都不合適魚類成長(zhǎng)，乃至?xí)?dǎo)致逝世。不同魚類對(duì)水溫的適應(yīng)性也是不同的。如熱帶魚適于15~32℃，溫帶魚適于10~22℃，寒帶魚適于2~10℃的規(guī)模。又如鱒魚雖在24℃的水中日子，但其繁衍溫度則要低于14℃。一般水生生物可以日子的水溫上限是33~35℃。

除了上述八類污染物以外，洗刷劑等外表活性劑對(duì)水環(huán)境的***要損害在于使水發(fā)生泡沫，阻止了空氣與水接觸而下降溶解氧，一起因?yàn)橛袡C(jī)物的生化降解耗用水中溶解氧而導(dǎo)致水體缺氧。高濃度外表活性劑對(duì)微生物有顯著毒性。水體污染的例子許多，如京杭***運(yùn)河(杭州段)兩岸有許多工廠，每天均有許多廢水排入運(yùn)河，使水體中固體懸浮物、有機(jī)物、重金屬(Zn,Cd,Pb,Cu等)及酚、氰化物等含量******超越地面水標(biāo)準(zhǔn)，有的超越幾十倍，使水體處于厭氧的還原狀況，烏黑發(fā)臭，魚蝦***跡，不能用于日子、農(nóng)業(yè)等用水;水體自凈能力差，若不治理，并操控污染源，水體污染還會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)***。

水環(huán)境中的污染物，總體上可劃分為無機(jī)污染物和有機(jī)污染物兩***類。在水環(huán)境化學(xué)中較為重要的，研討得較多的污染物是重金屬和有機(jī)物。中***水污染化學(xué)研討始于70年代，從重金屬、耗氧有機(jī)物、DDT、六六六等農(nóng)藥污染開端，研討的要點(diǎn)已轉(zhuǎn)向有機(jī)污染物，***別是難降解有機(jī)物，因其在環(huán)境中的存留期長(zhǎng)，簡(jiǎn)略沿食物鏈(網(wǎng))傳遞堆集(富集)，威脅生物成長(zhǎng)和人體健康，因此日益遭到人們重視。本章側(cè)重介紹重金屬和有機(jī)污染物在水體中遷移轉(zhuǎn)化的環(huán)境化學(xué)行為。